12.如圖所示,一質(zhì)量為m的帶電物塊,置于傾角為θ的光滑絕緣斜面上,彈簧一端固定在斜面的擋板上,整個(gè)裝置處于一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.若物塊以速率v勻速下滑,滑至斜面底部后壓縮彈簧.求:
(1)物塊所受電場(chǎng)力的大小F;
(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能EP

分析 (1)畫出物塊的受力圖象,根據(jù)平衡條件求電場(chǎng)力;
(2)對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理求最大彈性勢(shì)能.

解答 解:(1)物塊受重力、斜面的支持力和水平向右的電場(chǎng)力平衡,則:
F=qE=mgtanθ
(2)由于物體受到的重力、電場(chǎng)力和支持力三力平衡,所以物體壓縮彈簧的過(guò)程中,三個(gè)力的總功等于0,壓縮至最低點(diǎn)時(shí),物體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,為:
${E}_{P}={E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
答:(1)物塊所受電場(chǎng)力的大小是mgtanθ;
(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能是$\frac{1}{2}m{v}^{2}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物體在復(fù)合場(chǎng)中的受力分析和動(dòng)能定理的應(yīng)用,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.關(guān)于放在水平桌面上靜止的水杯,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.水杯對(duì)桌面的圧力與桌面對(duì)水杯的支持力是一對(duì)作用力和反作用力
B.水杯的重力與桌面對(duì)水杯的支持力是一對(duì)作用力和反作用力
C.水杯對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)水杯的支持力是一對(duì)平衡力
D.水杯的重力與水杯對(duì)桌面的壓力是一對(duì)平衡力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生由A經(jīng)R到B的電流,則磁鐵的運(yùn)動(dòng)可能是( 。
A.向下運(yùn)動(dòng)B.向上運(yùn)動(dòng)C.向左平移D.以上都不可能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.某同學(xué)進(jìn)行用實(shí)驗(yàn)測(cè)定玩具電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù).如圖1中M為玩具電動(dòng)機(jī).閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中,兩個(gè)電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2所示.圖中AB、DC為直線,BC為曲線.不考慮電表對(duì)電路的影響.

①變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí),V1讀數(shù)逐漸減。ㄟx填:增大、減小或不變)
②電路中的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V,內(nèi)電阻為2Ω.
③此過(guò)程中,電源內(nèi)阻消耗的最大熱功率為0.18W.
④變阻器的最大阻值為30Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)矩形線圈abcd,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,O1O2和O3O1都是線圈的對(duì)稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感生電流( 。
A.向左或向右平動(dòng)B.向上或向下平動(dòng)C.繞O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)D.繞O3O1轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如圖所示,質(zhì)量M=8.0kg,長(zhǎng)L=2.0m的薄木板靜置在光滑的水平面上,質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以速度v0=3.0m/s從木板的左端沖上木板,已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.(假定滑塊與木板之間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等),求:
(1)若木板固定,滑塊將從木板的右端滑出
a.滑塊在木板上滑行的時(shí)間t;
b.滑塊從木板右端滑出時(shí)的速度v.
(2)若木板不固定,在小滑塊沖上木板的同時(shí),對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的恒力F.如果要使滑塊剛運(yùn)動(dòng)到木板的最右側(cè)時(shí),兩者達(dá)到共同的速度v1.則
c.共同的速度v1的大小;
d.水平向右的恒力F的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.全息照片的拍攝利用了光的衍射原理
B.只有發(fā)生共振時(shí),受迫震動(dòng)的頻率才能等于驅(qū)動(dòng)力頻率
C.高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時(shí)鐘變慢
D.鳴笛汽車駛近路人的過(guò)程中,路人聽到的聲波頻率與該波源的相比增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m,電荷量為+q的離子,從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電壓加速后,以初速度v0再?gòu)腶點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強(qiáng)電場(chǎng)的邊界,已知正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ad邊平行且由a指向d.
(1)若離子恰從c點(diǎn)飛離電場(chǎng),求ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac
(2)若離子從abcd邊界上某點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能為mv02,求此時(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.圖示是一位同學(xué)做引體向上的幾種掛杠方式,其手臂用力最小的是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案